DE2456703A1 - Verfahren zum herstellen eines kreisfoermigen lampengefaesses - Google Patents

Description

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... PHN- 7262
29, Nov. 1974

"Verfahreil aum vHerstellen eines .kreisförmigen I,ampen£efässes

Die Erfindung· bezieht-- sich auf ein Vorfa.hren zum-Herstellen eines torus^ariyigen Lainpengefii^ses, das insbesondere, für eins kreisförmige Leuchtstofflampe geeignet ist, wobei sin gerades Rohr durch Erhitzung erweicht, danach in einer ve rtikalen. Ebene um eine Biege lehre gebogen und dann ctuf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der eine Verformung der Gestalt des Toxais infolge der Schwerkraft nicht auftritt, Sin derartiges Verfahren ist oekaniit. -

Bei diesem: bekanntest Verfahren wird von einem

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geraden aus Glas bestehenden, vorzugsweise innen mit einem fluoreszierenden Pulver bedeckten Rohr ausgegangen, das mit einem Ende in einem Halter aufgehängt ist. Dieses Rohr wird in einem Ofen auf eine derartige Temperatur erhitzt, dass das Glas erweicht, wonach 'das untere Ende des Rohres in einer Zange einer Biege lehr-e eingeklemmt wird. Diese Biegelehre wird danach längs des Rohres senkrecht aufwärts gerollt, so dass das weiche Rohr um die Biegelehre gewickelt wird. In diesem aufgewickelten Zustand muss das Rohr abkühlen, dar.]it das Glas wieder erstarrt« Wenn dies der Fall ist, kann das Rohr der Biegelehre entnommen werden, wodurch diese zum Biegen eines folgenden Rohres frei wird.

Die Erstarrungr.zeit des Rohres, d.h. die Zeit, die notwendig ist um das Rohr nach dem Atifwickeln auf die Biegelehre auf eine Temperatur abkühlen zu lassen, bei der sich die Gestalt des nicht mehr von der Biege» lehre unterstützten Rohres infolge der Schwerkraft nicht mehr ändert, beträgt beim bekannten Verfahren etwa 10 Sekunden. Zwar kann man die Erstarrungszeit noch dadurch abkürzen, dass das aufgewickelte Rohr stark mit Luft gekühlt wird; diese Bearbeitung weist jedoch den Nachteil auf, dass im Rohrmaterial Spannungen erzeitgt werden, die in einem späteren Stadium durch eine zusätzliche Wärmebehandlung aufgehoben werden müssen.

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Die Erfindung bezweckt nun, ein Verfahren zu schaffen, das es ermöglicht, die Zusammenarbeit des aufgewickelten Rohres mit der Bxegelehre schneller zu unterbrechen, als es beim bekannten Verfahren möglich ist, ohne dass eine unerwünschte Verformung der Gestalt des aufgewickelten Rohres auftritt»

Dazu weist das Verfahren eingangs erwähnter Art nach der Erfindung das Kennzeichen auf, dass in einem Zeitpunkt, der zwischen dem Augenblick, in dem die Biegebearbeitung beendet ist und dem Äugenblick, in dom die genannte Temperatur erx-eicht ist, liegt, das Rohr mit mindestens einem Trage lernent in Zusammenarbeit gebracht wird'_t. welches Rohr von diesem Zeitpunkt an unterstützt, wobei die Zusammenarbeit der Biegelehre mit dem Rohr unterbrochen wird, nachdem die Zusammenarbeit des Trag~ elementes mit dem Rohr hergestellt worden ist.

Dieser Kassnahme liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die unerwünschte Verformung des Rohres infolge der Schwerkraft in ausreichendem Masse vermieden wird, wenn, nachdem das Rohr einigermasscn auf der Bxegelehre erstarrt ist, die Unterstützung des Rohres durch die Bieg.eleh.ro" von einem oder mehreren Tragelementen übernommen wird, die das Rohr an einer oder mehreren Stellen an seinem Umfang festhalten. Dabei wird die Biegelehre zum Biegen, eines-"folgenden Rohres frei, wodurch die

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Produktionsgeschwindigkeit erhöht werden kann.

Eine günstige Ausführungsform des erfindungs-

gemässen Verfahrens weist das Kennzeichen auf, dass das Tragelement an einer über der Mitte des Torus liegenden Stelle mit dem Rohr in Zusammenarbeit gebracht wird. Das Tragelement befindet sich in diesem Fall, gerechnet von dem in einem Halter eingeklemmten Ende des Rohres auf etwa dreiviertel der Rohrlänge. Empirisch hat sich herausgestellt., dass bei dieser Lage des Tragelementes die Verformung des Rohres nicht auftritt.

Eine weitere günstige Ausführungsform des erfindungs gemässen Verfahrens weist das Kennzeichen auf, dass das Trageleinent als eine an eine Saugleitung angeschlossene Saugdüse ausgebildet ist, die dazu eingerichtet ist, gegen den Aussenumfang des gebogenen Rohres angebracht zu werden. Selbstverständlich muss die Form der Saugdüse an die Krümmung der Oberfläche des Rohres angepasst sein. Vorzugsweise wird dabei vor der Herstellung der Zusammenarbeit zwischen der Saxigdüse und dem Rohr der gegenüber der.Saugdüse liegende Teil des Aussenumfangs des Rohres mit Hilfe eines Kühlgases, das durch die Saugdüse auf das Rohr geblasen wird, gekühlt. Durch diese Massnahme wird vermieden, dass das Glas örtlich, d.h., in der Nähe der Saugdüse, verformen würde, wenn das noch etwas weiche Rohr von der Saugdüse getragen wird,

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Die Erfindung bezieht sich -weiter auf eine Leuchststofflampe, die mit einem gekrümmten rohrförmigen Lampengefäss versehen ist, das nach einem der obenstehend beschriebenen Verfahren hergestellt worden ist.

Veiter bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Herstellen eines torusförmigen Lampengefässes, das sich insbesondere für eine Leuchtstofflampe eignet, welche Vorrichtung eine Biegelehre enthält sowie Mittel, um ein gerades Rohr um diese Biegelehre zu biegen, welche Vorrichtung weiter mindestens ein gegenüber dem gebogenen Rohr bewegliches Tragelement zum Unterstützen, des torusfSrmigen Rohres aufweist. Nach der Erfindung ist diese Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Trageelement als eine an eine Saugleitung anschliessbare Saugdüse ausgebildet ist, die zum Zusammenarbeiten mit der Aussenwand des gebogenen Rohres eingerichtet ist. Die Form der Saugdüse wird dabei selbstverständlich durch die Krümmung und den Durchmesser des gebogenen Rohres bestimmt. Vorzugsweise ist die Saugdüse zugleich imit einer abschliessbaren Zuführungsleitung für ein KÜhLgjas- verbunden. Mit Hilfe dieser Vorrichtung kann das erfindungsgemässe Verfahren angewandt werden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist

in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

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Pig. 1 den Verlauf der Temperatur des Rohres bei und nach dem Biegen, ' ' , ■

Fig. 2 auf schematische Weise die Lagen, die die wichtigsten Teile der \^rorrichtung nach der Erfindung bei den aufeinanderfolgenden Bearbeitungsschritten ein«· nehmen,

Fig« 3 ©in Ausführungsbeispiel einer in der Vorrichtung nach der Erfindung verwendeten Saugdüse mit der damit verbundenen Leitung.

Das zu behandelnde Glasrohr wird vor der Biegebearbeitung in einem Ofen auf eine Temperatur erhitzt, die im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 etwa 75O⁰C beträgt. In dem Zeitpunkt t wird das in einem Halter hängende Rohr dem Ofen entnommen und gegen eine Biegelehre gebracht, wonach das untere Ende des Rohres in einer an der Biegelehre befestigten Zange eingeklemmt wird. Die Biegelehre wird vertikal längs des Rohres aufwärts, gerollt, wobei das Rohr um die Biegelehre gebogen wird. Diese Bearbeitungen sind im Zeitpunkt t-, d.h. nach etwa 3»5 Sekunden beendet. Das Rohr hat dann eine Temperatur von etwa 69O⁰C. Vom Zeitpunkt t.. an ist bei weiterem Abkühlen des Rohres ein Unterschied zwischen der Temperatur des an der Luft abkühlenden Aussenumfanges des gebogenen Rohres und der des Innenumfanges, der an der Biegelehre anliegt, wahrnehmbar. Der Temperaturverlauf des Aussenumfanges ist

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durch die gestrichelte Linie a angegeben, der Temperaturverlauf des Innenumfanges durch die gezogene Linie b,-(Selbstverständlich entsteht bereits ein Unterschied in den Temperaturen des Innen- und Aussenumfanges des Rohres in dem Augenblick, wo das Rohr die Biegelehre berührt. Dieser Unterschied ist jedoch vernachlässigbar klein und aus diesem Grunde in Fig» 1 nicht berücksichtigt worden).

Bei den bekannten. Verfahren wird die Zusammenarbeit zwischen dem Rohr und der Biegelehre in dem Zeit™ punkt to unterbrochen. In dem Augenblick ist die Temperatur des Innenumfanges des Rohres etwa 600⁰C und die Temperatur des Aussenumfanges etwa 580⁰C. Bei diesen Temperaturen ist das Glasmaterial derart erstarrt, dass das in einer vertikalen Ebene gehaltene und an einem Ende vom Halter unterstützte Rohr keine Verformungen infolge der Schwerkraft erfahren wird. Das Rohr muss also, wie aus Fig. 1 hervorgeht, nach. Beendigung der Biegebearbeitung zum Abkühlen noch, etwa 10 Sekunden auf der Biegolehre gehalten werden. Während dieser Zeit ist die Biegolehre selbstverständlich zum Biegen eines folgenden Rohres nicht verfügbar.

Wie bereits erwähnt, kann die erforderliche Kühlzeit dadurch etwas gekürzt werden, dass das Lampen-. gefeJ.ss stark mit Luft gekühlt wird. Diese Kühlluft hat

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jedoch hauptsächlich einen Einfluss auf die Temperatur des nicht an der Biegelehre anliegenden Aussenumfanges des Rohres. Der Innenumfang des Rohres wird, auch wenn Kühlluft zugeführt wird, entsprechend der Linie b aus Fig. 1 kühlen. Die Folge davon ist, dass der Temperaturunterschied zwischen dem Innen- und Aussenumfang in einem Zeitpunkt tp grosser ist bei Verwendung von Kühlluft, was zu grösseren Spannungen im Glasmaterial führt.

Beim erflndungsgemässen Verfahren wird das Rohr vom Zeitpunkt t« an von einem oder mehreren Tragelementen unterstützt. Die Temperatur des Innen- bzw. Aussenumfanges des Rohres beträgt in diesem Augenblick etwa 620°C bzw. 630⁰C. Wenn die Biegelehre bei diesen Temperaturen entfernt werden würde, ohne dass dabei die unterstützende Funktion der Biegelehre durch andere Unterstützungsmittel ersetzt wird, würde die Gestalt des Torus unter dem Einfluss der Schwerkraft verformen. Diese Verformung tritt jedoch nicht auf, wenn ein oder mehrere Tragelemente verwendet werden. Es hat sich sogar herausgestellt, dass nur ein Tragelement ausreicht, wenn dies über die Mitte des Torus in Zusammenarbeit mit dem Lampengefäss gebracht wird.

Sobald die unterstützende Funktion der Biegelehre im Zeitpunkt to von einem oder mehreren Tragelementen übernommen worden ist, kann die Biegelehre

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entfernt und dadurch, zum Biegen eines folgenden Rohres verfügbar werden. Es hat sich herausgestellt, dass dadurch eine um 25 $ höhere Produktionsgeschwindigkeit erzielt werden kann. Nach Entfernung der Biegelehre kühlt der Innenumfang des torusförmigen Lampengefässes entsprechend der doppelten gezogenen Linie c ab, im Zeitpunkt t^ ist das Lampengefäss soweit abgekühlt, dass die Zusammenarbeit des Tragelementes mit dem Lampengefäss ohne Gefahr vor Verformung der Gestalt des Torus unterbrochen werden kann. Ausser dem Vorteil einer höheren Produktionsgeschwindiglceit bietet das erfindungsgemässe Verfahren den Vorteil, dass die im Glas erzeugten Spannungen kleiner sind als beim bekannten Verfahren, weil, wie aus Fig. 1 hervorgeht, der Unterschied der Temperatur des Innen., und Aussenumfanges des Torus kleiner ist.

Die genannten Zeiten und Temperaturen sind ausschliesslich als Beispiel genannt; sie sind im allgemeinen von den Eigenschaften der gewählten Glassorte, den Abmessungen des torusförmigen Lampengefässes und vom Biegelehrenmaterial abhängig.

In Pig. 2 ist ein Halter, an dem das gerade, innen mit einem fluoreszierenden Pulver bedeckte Rohr 1 aufgehängt ist, mit 2 bezeichnet. Fig. 2a zeigt die Lage, die das Rohr einnimmt, nachdem es aus dem Ofen genommen ist. In Höhe des unteren Endes 3 des Rohres 1 befindet

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sich eine Biegelehre 4, um die das Rohr dadurch gewickelt wird, dass die Biegelehre senkrecht aufwärts längs des Rohres gerollt wird. Dabei ist das untere Ende 3 des ' Rohres in eine mit der Biegelehre verbundene, nicht dargestellte Zange eingeklemmt. Nach der, Biegebearbeitung ist der in Fig. 2b dargestellte Zustand erhalten worden. Mitten über dem torusförmig gebogenen Rohr befindet sich ein Tragelement, das als Saugnapf 5 ausgebildet ist, der än.eine in vertikaler Richtung bewegliche Leitung 6 angeschlossen ist.

Vor dem in Fig. 1 durch t„ bezeichneten Zeitpunkt wird über die Leitung 6 und den Saugnapf 5 Kühlluft auf denjenigen Teil des Rohres geblasen, der dem Saugnapf gegenüberliegt, was in Fig. 3c durch einen Pfeil P angegeben ist. Dureh dieses Blasen mit Kühlluft wird das Rohr örtlich weniger weich, wodurch vermieden wird, dass bei einem folgenden Schritt das Rohr durch Eindrücken des Satignapfes verformen würde. Ein weiterer Vorteil ist, dass der Saugnapf einer weniger hohen Temperatur ausgesetzt wird, was den Verschleiss des Saugnapfes verringert.

In Fig. 2 ist der Saugnapf gegen das Rohr 1 gebracht. Das Blasen mit Kühlluft ist dann, beendet und das Rohr wird gegen die Saugdüse gesaugt, was durch den Pfeil Q angegeben ist. Die Biegelehre 4 kann dann

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ohne Gefahr einer Verformung des Rohres fortgenommen und in die Ausgangslage zurückgebracht werden (Fig. he).

In dem in Fig. 1 mit tj,. bezeichneten Zeitpunkt wird die Zusammenarbeit zwischen der Saugdüse und dem Rohr unterbrochen (Fig. hf), wonach das gebogene Rohr fertig ist um weiteren Bearbeitungen ausgesetzt zu werden.

In dem in Fig. 3 dargestellten Teil einer erfindungsgemessen Vorrichtung ist die Saugdüse mit 7 bezeichnet. Diese Saugdüse,., deren Unterseite 8 zum Zusammenarbeiten mit dein Aussemimfang eines torusförmigen Rohres geeignet ist, ist als Schlauch aus einem hitzebeständigen Material ausgebildet. Dieser Schlauch ist mit einem netalIrohr 9 verbunden, das verschiebbar in einen Halter 10 aufgenommen ist. Das Rohr 9 ist weiter mit einem Arm 11 starr verbunden, der durch die Wirkung eines DruckluftZylinders 12 in axialer Richtung bewegbar ist. Das Rohr 9 ist weiter mit einem Schlauch 13 verbunden, der an eine: Vakuumkammer angeschlossen ist, und mit einem Schlauch 14, über den Kühlluft zur Saugdüse geblasen werden kann. Die Schlauche 13 und 1*i sind elastisch, damit es möglich ist, das Rohr 9 in axialer Richtung zu bewegen.

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Claims (1)

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   PATENTANSPRÜCHE:

   1, J Verfahren zum Herstellen eines torusförmigen Lampengefässes, das insbesondere geeignet ist für eine kreisförmige Leuchtstofflampe, wobei ein gerades Rohr durch Erhitzung erweicht, danach in einer vertikalen Ebene um eine Biegelehre gebogen und dann auf eine Temperatur abgekühlt wird, bei der eine Verformung der Gestalt des Torus infolge der Schwerkraft nicht auftritt, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Zeitpunkt (t„), der zwischen dem Augenblick (t-), in dem die Biegebe^rarbeitung beendet ist und dem Augenblick (t«)» in dem die genannte Temperatur erreicht ist, liegt, das Rohr (i) mit mindestens einem Tragelement (5) in. Zusammenarbeit gebracht wird, welches das Rohr von diesem Zeitpunkt an unterstützt, wobei die Zusammenarbeit zwischen der Biegelehre und dem Rohr unterbrochen wird, nachdem die Zusammenarbeit zwischen dem Tragelement und dem Rohr hergestellt worden ist.

   2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement (5) an einer über der Mitte des Torus liegenden Stelle mit dem Rohr (1) in Zusammenarbeit gebracht wird.

   3, Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement als eine an eine Saugleitung (6) angeschlossene Saugdüse (5) ausgebildet ist, die dazu

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   eingerichtet ist, gegen den Aussenumfang des gebogenen Rohres (i) gebracht zu werden,

   4. Verfahren nach Anspruch 3t dadurch gekennzeichnet, dass vor der Herstellung der Zusammenarbeit zwischen der Saugdüse (5) und dem Rohr (1) der Saugdüse gegenüberliegende Teil des Aussenumfanges des Rohres mit Hilfe eines Ktihlgases., das durch die Saugdüse auf das Rohr geblasen wird, gekühlt wird.

   5. Vorrichtung zum Herstellen eines torusförmigen Lampengefässes, das insbesondere für eine Leuchtstofflampe geeignet ist, welche Vorrichtung eine Biegelehre enthält sowie Mittel, um ein gerades Röhr um diese Biegelehre zu biegen, welche Vorrichtung weiter mindestens ein gegenüber dem göbogenen Rohr bewegliches Tragelement zur Unterstützung des torusförmigen Rohres· aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragelement als eine an eine Saugleitung (6) anschliessbare Saugdüse (5) ausgebildet ist, die zum Zusammenarbeiten mit der Aussenwand des gebogenen Rohres (i) eingerichtet ist.

   6. . Vorrichtung nach Anspruch 5i dadurch gekennzeichnet, dass die Saugdüse (5) zugleich mit einer abschliessbaren Zuführungsleitung (i4) für ein Kühlgas verbunden ist« -

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